自然风压计算
矿井通风4矿井通风动力
二、 自然风压的影响因素及变化规律
自然风压影响因素
HN=f (ρZ）=f [ρ(T,P,R,φ)，Z ]
1、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响HN的主要因素。 2、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有一定影响，
但影响较小。
HN
月份 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
B D K 65 8 №24
防爆型 对旋结构 表示用途，K为矿用
叶轮直径（24dm) 电机为8极（740r/min） 轮毂比0. 65的100倍化整
4、对旋风机的特点
一级叶轮和二级叶轮直接对接，旋转方向相反；机翼形叶片的扭曲方 向也相反，两级叶片安装角一般相差3º；电机为防爆型安装在主风筒 中的密闭罩内，与通风机流道中的含瓦斯气流隔离，密闭罩中有扁管 与大气相通，以达到散热目的。
静压功率：用风机静压计算输出功率，称为静压功率NS。计算式：
NS=HSQ×10—3
KW
风机的轴功率，即通风机的输入功率N（kW）。计算式：
N Nt H tQ
或
t 1000t
N Ns HSQ
s 1000s
式中 t、 S分别为风机的全压和静压效率。
电动机的输入功率（ Nm ）：
设电动机的效率为m,传动效率为tr时,则
第三节 通风机附属装置
一、风硐
风硐是连接风机和井筒的一段巷道。通过风量大、内外压差较大， 应尽量降低其风阻，并减少漏风。
二、扩散器(扩散塔)
作用：是降低出口速压以提高风机静压。 扩散器四面张角的大小应视风流从叶片出口的绝对速度方向而定。 总的原则是，扩散器的阻力小，出口动压小并无回流。
三、防爆门(防爆井盖)
2、工作原理
自然风压计算公式
自然风压计算公式【原创版】目录1.引言2.自然风压的定义和影响因素3.自然风压计算公式的推导4.自然风压计算公式的应用实例5.结论正文1.引言在建筑设计、桥梁工程和高层建筑等领域，自然风压的影响不容忽视。
为了确保这些工程的安全和稳定，我们需要对自然风压进行准确的计算。
本文将介绍自然风压计算公式及其应用。
2.自然风压的定义和影响因素自然风压是指风力对建筑物表面产生的压力。
其大小与风速、空气密度、建筑物形状和风向等因素有关。
在计算自然风压时，需要考虑这些因素的影响。
3.自然风压计算公式的推导自然风压计算公式的推导过程较为复杂，涉及到流体力学原理和积分方法。
一般来说，自然风压计算公式可以表示为：自然风压 = 0.5 * 空气密度 * 风速^2 * 迎风面积 * 形状系数其中，空气密度和风速可以通过气象数据获得，迎风面积是指建筑物在风向上暴露的面积，形状系数则与建筑物的形状有关。
4.自然风压计算公式的应用实例假设有一个长方体建筑物，长为 L，宽为 W，高为 H，风向与建筑物的长边平行。
此时，我们可以将迎风面积视为 L*H，形状系数取为 1。
根据自然风压计算公式，我们可以计算出自然风压：自然风压 = 0.5 * 空气密度 * 风速^2 * L * H在实际应用中，建筑物的形状可能更复杂，需要根据实际情况确定形状系数。
此外，还需要考虑建筑物的抗风能力，以确保其在自然风压作用下不会发生倾覆或破坏。
5.结论自然风压计算公式对于建筑设计、桥梁工程和高层建筑等领域具有重要意义。
通过计算自然风压，可以确保这些工程在风力作用下具有足够的稳定性和安全性。
自然风压计算公式
自然风压计算公式
摘要：
一、自然风压的概念
二、自然风压计算公式
1.基本公式
2.修正公式
三、自然风压的应用领域
四、自然风压的测量方法
五、我国自然风压的研究现状与展望
正文：
自然风压是指由于气流通过建筑物或结构物产生的压力，这种压力会对建筑物或结构物产生一定的影响。
因此，对自然风压进行计算和评估是十分必要的。
自然风压的计算公式分为基本公式和修正公式。
基本公式为：
P = 0.5 * ρ * A * Cd * v^2
其中，P 代表自然风压，ρ 代表空气密度，A 代表受风面积，Cd 代表阻力系数，v 代表风速。
修正公式主要考虑风压系数、建筑物迎风角、地形、大气稳定度等因素，对基本公式进行修正。
自然风压广泛应用于建筑设计、结构工程、气象学等领域。
在建筑设计中，自然风压是评估建筑物抗风能力的重要指标；在结构工程中，自然风压对
高层建筑和桥梁等结构的安全性具有重要影响；在气象学中，自然风压是研究大气环流和气候变化的重要参数。
自然风压的测量方法主要有风洞实验和现场实测两种。
风洞实验是通过模拟实际风场环境，对模型进行风压测试；现场实测是在实际环境中，通过风速仪、压力计等仪器设备进行实时测量。
我国在自然风压的研究方面已取得一定成果，但仍需进一步深入研究。
目前，我国已制定了一系列自然风压计算和评估的标准和规范，为工程设计和实践提供了依据。
矿井通风动力.doc
第六节 矿井通风动力一 、自然风压(一)、 自然风压及其形成和计算图1—6—1 简化矿井通风系图1-6-1为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。
如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。
在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。
其重力之差就是该系统的自然风压。
它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。
在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，则系统产生的自然风压方向与冬季相反。
地面空气从井口5流入，从井口1流出。
这种由自然因素作用而形成的通风叫自然通风。
由上述例子可见，在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。
p 为井口的大气压，Pa ；Z 为井深，m ；0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1和ρm2，kg/m 3，则自然风压为：H Zg N m m =-()ρρ12 (1-6-1)(二)、自然风压的影响因素及变化规律1、自然风压变化规律自然风压的大小和方向，主要受地面空气温度变化的影响。
如图1-6-2、图1-6-3所示分别为浅井和我国北部地区深井的自然风压随季节变化的情形。
由图可以看出，对于浅井，夏季的自然风压出现负值；而对于我国北部地区的一些深井，全年的自然风压都为正值。
图1-6-2 浅井自然风压随季节变化图图1-6-3 深井自然风压随季节变化图2、自然风压影响因素（1）两侧空气柱的温度差矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响的主要因素。
影响气温差的主要因素是地面入风气温和风流与围岩的热交换。
其影响程度随矿井的开拓方式、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。
（2）矿井深度当两侧空气柱温差一定时，自然风压与矿井或回路最高与最低点间的高差Z 成正比。
深1000m的矿井，“自然通风能”占总通风能量的30%。
新疆矿井自然风压的计算
矿井自然风压计算摘要：分析自然风压的形成原理与过程。
以大唐呼图壁铁列克煤矿为例，对进回风井分析建立通风模型，借助矿井相关参数，计算空气密度大气压强，最后利用相关公式计算夏季和冬季环境下的自然风压，并就自然风压对矿井通风的影响进行分析讨论。
关键词：自然风压；空气密度；饱和水蒸气绝对分压自然风压对与煤矿既有利又有害，煤矿对自然风压也一直有较高的重视。
通过计算煤矿自然风压，用数据来体会自然风压对煤矿的影响。
一、煤矿简介大唐呼图壁铁列克煤矿是大唐新疆能源开发有限公司建设的。
该矿区位于呼图壁县城西南，井田采用主副立井开拓方式，分两个水平，一水平井底标高为+950m，二水平标高为+600m，+950m--+600m水平采用暗斜井开拓。
主立井：井口标高+1482m，井筒落底水平标高为+950m，垂深532m。
副立井：井口标高为+1482m，一水平井底标高为+950m，垂深557m（含水平以下井窝）。
立风井：井口标高+1635m，井底标高+1330m，垂深305m。
二、自然风压的形成原理图1为一个简化的矿井通风系统，0-5为通过系统最高点的水平面，2-3为水平巷道，0-1为两井口的的标高差。
在水平面0-5上，各点的大气压力均相等；在该水平面一下，由于空气温度、湿度的不同，空气柱0-1-2和5-4-3的密度也就不同，只是两空气柱作用在水平面2-3上的重力不等，其重力差就是该系统的自然风压。
在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致两空气柱作用在2-3水平面上的重力，2处大于3处，它使空气源源不断地从井口1流入，从井口5流出。
在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2温度低，平均密度大，则系统产生的自然风压方向与冬季相反。
地面空气从井口5流入，从井口1流出。
图1三、自然风压相关参数的计算1.计算各种情况下的p值P进表=（1-1000112.0进表Z⨯）×1.01325×105=（1-10001482112.0⨯）×1.01325×105=84.51KPa式中：Z进表--进风井口地表标高，+1482m。
矿井自然风压计算
矿井自然风压计算1、进、回风井井口标高相同(1)冬季自然风压H冬H冬=(ρ进冬-ρ回冬)×H×g式中ρ回冬———冬季回风井筒中湿空气的平均密度，kg/m3；ρ进冬———冬季进风井筒中湿空气的平均密度，kg/m3；H ———井筒垂深，m；g ———重力加速度，9.8m/s2；(2)夏季自然风压H夏H夏=(ρ进夏-ρ回夏)×H×g式中ρ回夏———夏季回风井筒中湿空气的平均密度，kg/m3；ρ进夏———夏季进风井筒中湿空气的平均密度，kg/m3；其余符号同上。
2、回风井井口高于进风井井口(1)冬季自然风压H冬H冬=(ρ冬×H c+ρ进冬×H j-ρ回冬H h)×g式中ρ冬———冬季进风井筒侧地表湿空气的平均密度，kg/m3；ρ进冬———冬季进风井筒中湿空气的平均密度，kg/m3；ρ回冬———冬季回风井筒中湿空气的平均密度，kg/m3；H c———进、回风井井口标高差，m；H j———进风井筒的垂深，m；H h———回风井筒垂深，m；(2)夏季自然风压H夏H夏=(ρ夏×H c+ρ进夏×H j-ρ回夏H h)×g式中ρ夏———夏季进风井筒侧地表湿空气的平均密度，kg/m3；其余符号同上。
3、回风井井口低于进风井井口(1)冬季自然风压H冬H冬=(ρ进冬×H j-ρ冬×H c-ρ回冬H h)×g式中符号同上。
(2)夏季自然风压H夏H夏=(ρ进夏×H j-ρ夏×H c-ρ回夏H h)×g式中符号同上。
4、空气平均密度计算自然风压计算时，关键是计算各种状态下的空气平均密度。
通常按下式计算空气密度：式中ρ———湿空气平均密度，kg/m3；P ———湿空气绝对静压，Pa；φ———湿空气相对湿度，%；t ———湿空气温度，℃；P s———湿空气中饱和水蒸气绝对分压，Pa；饱和水蒸气的绝对分压P s随湿空气温度t变化而变化，见表1。
自然风压
根据《煤炭工业设计规范》7.1.7要求“进、出风井井口的标高差在150m以上，或进、自然风压按下式计算：he= PHg（1/T1-1/T2）（1+H/10000）/R式中 ：he——自然风压，Pa；H——矿井开采深度，m，取583m；T1——进风侧平均温度，℃，冬季取2，夏季取25；T2——回风侧平均温度，℃，冬季取15；夏季取18：R——矿井空气常数，干空气的常数287J/（kg〃K），水蒸气气体常数461J/（kg〃K P——地面大气压力mmHg。
冬季取682mmHg，夏季取660mmHg；冬季矿井自然风压：he=PHg（1/T1-1/T2）（1+H/10000）/R=682×13.6×9.8×583×9.8×[1/（273+2）-1/（273+15）]×（1+583/10000）夏季矿井自然风压he=PHg（1/T1-1/T2）（1+H/10000）/R=660×13.6×9.8×583×9.8 ×[1/（273+25）-1/（273+18）]×（1+583/10000以上，或进、出风井井口标高相同但井深400m以上，宜计算矿井的自然风压”，本矿井主要的进、回风井标高分别418变量2201618kg〃K），取287 J/（kg〃K）；287682682000）/287=249Pa238.09580000）/287=-203Pa-31.7047的进、回风井标高分别为+1032.994m和+1069m，至最深区域+450m水平的深度为583m，因此需计算自然风压，因此需计算自然风压。
风压与风速的计算公式
风压与风速的计算公式风压和风速，这俩家伙在我们的生活和很多领域里可都是重要的角色呢！咱先来说说风压。
风压其实就是风施加在物体表面上的压力。
想象一下，大风吹过来，是不是感觉好像有一股力量在推着或者压着你？这就是风压在起作用啦。
那风压咋计算呢？风压的计算公式是：风压 = 0.5 ×空气密度 ×风速²。
这里面，空气密度会受到温度、气压等因素的影响。
一般在标准状态下，也就是温度为 15 摄氏度，大气压为 101325 帕斯卡的时候，空气密度大约是 1.225 千克/立方米。
风速呢，就是风前进的速度。
测量风速的工具那也是五花八门，像是风速仪。
给您讲个我亲身经历的事儿。
有一次我去海边玩儿，那天风特别大。
我就站在那，感觉自己都快被风吹跑了。
我看到海边的那些小船，被风吹得晃来晃去的。
当时我就在想，这风得有多大的力量啊。
后来我回去一查资料，对照着风压和风速的公式，才更清楚地明白了这股力量的大小。
咱们再深入聊聊风速。
风速的单位常见的有米每秒、千米每小时。
风速的大小可是有等级划分的，从微风到狂风，那差别可大了去了。
比如说，当风速只是微风的时候，可能就是树叶轻轻晃动，您几乎感觉不到什么压力。
但要是到了大风甚至狂风的时候，那可就不得了啦，树枝都能被吹断，建筑物都可能受到影响。
在实际生活中，风压和风速的计算有着广泛的应用。
比如说在建筑设计中，工程师们就得考虑当地的风速和风压，来确保建筑物能够承受住风的力量，不会被吹倒或者损坏。
还有在风力发电领域，准确计算风速和风压对于确定风机的功率和效率那是至关重要的。
想象一下，如果建筑师们没算好风压，盖起来的大楼在大风天摇摇晃晃，那得多吓人！又或者风力发电场因为对风速和风压的估计错误，导致发不出足够的电，那损失可就大了。
所以说啊，搞清楚风压和风速的计算公式，了解它们之间的关系，真的是非常重要。
这不仅能让我们更好地理解大自然的力量，还能帮助我们在各种工程和设计中做出更准确、更安全的决策。
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序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 计算项目 回风井口标高 进风井口标高 最低水平标高 地表温度（进回风井地表） 井下温度 回风井至进风井高差 进风井至最低水平高差 井深 回风井口大气压力 进风井口大气压力 开采最低大气压力 回风井口标高空气密度 进风井口标高空气密度 最低水平空气密度 地面回风井至进风井段空气平均密 度（取679m标高） 地面进风井至最低水平段空气平均 密度(取439m和349m标高） 最低水平至回风井段空气平均密度 (取440m和350m标高） 自然风压 m m m ℃ ℃ m m m mmHg mmHg mmHg kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 Pa 单位 计算值 容易 680 678 200 39.5 25 2 478 480 698.18 698.36 716.55 1.08309 1.03310 1.11157 1.0326 1.0723 1.0973 -117.6877 困难 680 678 20 39.5 25 2 658 660 698.18 698.36 700.00 1.08309 1.03310 1.08591 1.0326 1.0595 1.0845 -161.8206
说明：①各标高大气压力是根据标准大气压力计算后得出的。②由于无实测各段空气密度，计算中认为进风井至回风井地表段、进 风井至最低水平段空气密度呈线性分布的；最低水平经井下至回风井段空气密度是衡定的。
冬天自然风压计算
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 计算项目 回风井口标高 进风井口标高 最低水平标高 地表温度（进回风井地表） 井下温度 回风井至进风井高差 进风井至最低水平高差 井深 回风井口大气压力 进风井口大气压力 开采最低大气压力 回风井口标高空气密度 进风井口标高空气密度 m m m ℃ ℃ m m m mmHg mmHg mmHg kg/m3 kg/m3 kg/m3 单位 计算值 容易 680 678 200 8 20 2 478 480 698.18 698.36 716.55 1.10157 1.14891 1.13054 1.0326 困难 680 678 20 8 20 2 658 660 698.18 698.36 700.00 1.10157 1.14891 1.10444 1.0326
计算公式及备注ห้องสมุดไป่ตู้
H
Hg
760
H 11
0.003465
13.6 H Hg 273 t
9.81
段空气密度，计算中认为进风井至回风井地表段、进 度是衡定的。
H Z h j j g hc c g
计算公式及备注
H
Hg
760
H 11
段空气密度，计算中认为进风井至回风井地表段、进 度是衡定的。
最低水平空气密度 地面回风井至进风井段空气平均密 kg/m3 度（取679m标高）
16
地面进风井至最低水平段空气平均 kg/m3 1.1397 1.1267 密度(取439m和349m标高） 17 最低水平至回风井段空气平均密度 kg/m3 1.1161 1.1030 (取440m和350m标高） 18 Pa 111.4602 153.2578 自然风压 说明：①各标高大气压力是根据标准大气压力计算后得出的。②由于无实测各段空气密度，计算中认为进风井至回风井地表段、进 风井至最低水平段空气密度呈线性分布的；最低水平经井下至回风井段空气密度是衡定的。